JP2024510531A - Method for producing ready-injection material containing nano-hydraulic lime - Google Patents
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Abstract
本発明は、レディインジェクション材料の製造方法であり、単一の生材料を使用して、ナノサイズで天然の水硬性石灰を開発することを目的とする。【選択図】なしThe present invention is a ready-injection material manufacturing method, which aims to develop natural hydraulic lime in nanosize using a single raw material. [Selection diagram] None
Description
本発明は、従来の天然の水硬性石灰と比較したときに、より良好な注入性を提供する、ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing ready-injection materials containing nano-hydraulic lime, which provides better injectability when compared to conventional natural hydraulic lime.
注入方法（グラウティング）は、歴史的建造物を修復するために使用される一般的な方法の１つである。注入塗布が実現されている間、使用される注入材料は、歴史的建造物に存在する固有の材料に適合しなければならず、かつ補修がなされるクラックの中に貫入できなければならない。注入材料の注入性能を向上させるために、注入材料の構成物に存在する材料の粒子サイズを、考慮に入れなければならない。ナノサイズの石灰を使用して製造した注入材料によって、より細いクラックを容易に補修することができる。現行の技術では、歴史的建造物を補強するために必要な、貫入、容積固定、及び抵抗値を提供することは困難である。 Grouting is one of the common methods used to restore historic buildings. While the injection application is being achieved, the injection material used must be compatible with the unique materials present in the historic building and must be able to penetrate into the cracks in which the repair is to be made. In order to improve the injection performance of the injection material, the particle size of the materials present in the composition of the injection material must be taken into account. Injection materials made using nano-sized lime can easily repair smaller cracks. Current technology has difficulty providing the penetration, volume fixation, and resistance values necessary to shore up historic buildings.
本発明では、注入に好適で、より抵抗性のある石灰を製造することが目的である。公知の当技術分野において、ナノサイズの石灰の製造、及び天然の水硬性石灰の製造、に関連した、別個の研究が存在する。本願発明において、単一の生材料を使用することによって、天然の水硬性石灰をナノサイズで作り出すことができる。 In the present invention, the aim is to produce a more resistant lime that is suitable for pouring. There are separate studies known in the art related to the production of nano-sized lime and the production of natural hydraulic lime. In the present invention, natural hydraulic lime can be produced in nano size by using a single raw material.
本発明の、構造的特徴及び特性的特徴、ならびに全ての利点は、以下で言及する「発明を実施するための形態」によって、より明白に理解されよう。したがって、この「発明を実施するための形態」を考慮に入れることによって、評価が成されるものとする。 The structural and characteristic features as well as all the advantages of the present invention will be more clearly understood from the detailed description hereinafter referred to. Therefore, evaluation shall be made by taking this "Detailed Description of the Invention" into consideration.
この「発明を実施するための形態」において、本願発明の、ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料の製造方法は、本願発明をより理解できるようにするためだけのために、いかなる限定的な影響も形成しない例を参照して説明する。 In this Detailed Description of the Invention, the method for producing ready-injection material containing nano-hydraulic lime of the present invention is described without any limitation, solely for the purpose of making the present invention easier to understand. This will be explained with reference to an example in which no influence is formed.
本願発明の方法によって、ナノサイズの水硬性石灰の製造が実現される。本方法の結果、石灰は、注入に好適で、抵抗性のあるものに形成される。特に、生材料として単一の材料を使用することは、本方法の最も重要なステップの１つである。 By the method of the present invention, production of nano-sized hydraulic lime is realized. As a result of this method, the lime is formed to be suitable and resistant to injection. In particular, the use of a single material as raw material is one of the most important steps of the method.
本発明は、ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料の製造方法に関し、この製造方法は、以下のステップを含むことで特徴付けられる：
ａ）生材料として、少なくとも７０％のＣａＣＯ３を含んだ泥炭土（粘土状の石灰石）を選択するステップ、
ｂ）４００μｍ未満の粒子サイズを有するように、生材料として選択された泥炭土（粘土状の石灰石）を破砕するステップ、
ｃ）１０００～１２００℃の温度で、生材料である泥炭土（粘土状の石灰石）をか焼するステップ、
ｄ）か焼プロセス後に、生材料である泥炭土（粘土状の石灰石）を再破砕するステップ、
ｅ）破砕プロセス後に、か焼された泥炭土のｄ９０の粒子サイズを、２００～７００ｎｍまで減少させるステップ、
ｆ）減少された粒子サイズを有する材料に、空練りプロセスを適用するステップ、
ｇ）空練り後に、材料に水を加え、８００～１０００ｒｐｍの回転で３～６分の間、機械的混合プロセスを適用するステップ、
ｈ）得られた材料に、超流動化化学添加剤を加えるステップ、
ｉ）超音波ポモジナイザ及び機械的混合を使用することによって、３～６分の間、材料を混合するステップ。
The present invention relates to a method for producing a ready-injection material containing nano-hydraulic lime, which is characterized by comprising the following steps:
a) selecting as raw material peat soil (clay-like limestone) containing at least 70% CaCO3 ;
b) crushing the peat soil (clay-like limestone) selected as raw material to have a particle size of less than 400 μm;
c) Calcining the raw material peat soil (clay-like limestone) at a temperature of 1000-1200°C;
d) re-crushing the raw material peat soil (clay-like limestone) after the calcination process;
e) reducing the particle size of the calcined peat soil from 200 to 700 nm after the crushing process;
f) applying a dry milling process to the material having reduced particle size;
g) adding water to the material after dry kneading and applying a mechanical mixing process for 3 to 6 minutes at a rotation speed of 800 to 1000 rpm;
h) adding a superfluidizing chemical additive to the obtained material;
i) Mixing the materials for 3-6 minutes by using an ultrasonic pomodizer and mechanical mixing.
ステップａ）において、少なくとも７０％のＣａＣＯ３を含んだ上記の泥炭土（粘土状の石灰石）は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、及びＭｇＯの混合物も含む。 In step a), the above peat soil (clay-limestone) containing at least 70% CaCO 3 also contains a mixture of SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 and MgO.
ステップｂ）において、全ての製品は、４００μｍ未満の粒子サイズを有するように粉砕される。 In step b) all products are ground to have a particle size of less than 400 μm.
ステップｅ）において、か焼された泥炭土のｄ９０の粒子サイズは、好ましくは４４０～５５０ｎｍである。 In step e), the d 90 particle size of the calcined peat soil is preferably between 440 and 550 nm.
ステップｅ）において、か焼された泥炭土のｄ９０の粒子サイズは、好ましくは４８６ｎｍである。 In step e), the d90 particle size of the calcined peat soil is preferably 486 nm.
ステップｇ）において、水／乾燥粉末の重量比率は、１．６～１．９である。このステップにおいて、加えられた水は、流動性、容積固定、及び材料への貫入特性、を提供する。 In step g) the water/dry powder weight ratio is between 1.6 and 1.9. In this step, the added water provides fluidity, volume fixation, and material penetration properties.
ステップｈ）において、材料に加える超流動化化学添加剤は、ナフタレン、またはポリカルボン酸塩基の超流動化剤、で形成されるグループから選択される。 In step h), the superfluidizing chemical additive added to the material is selected from the group formed by naphthalene or polycarboxylic acid base superfluidizing agents.
本願発明の、ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料の製造方法における、最も重要な要素は、生材料の選択である。方法のステップの１つである、粉砕プロセスで使用される材料は、ナノサイズにされる。別の重要なステップは、か焼プロセスである。か焼は、石灰製造における主なプロセスである。所望のサイズにされた生材料は、公知の方法によって好適な温度でか焼され、天然の水硬性石灰の製造が実現される。 The most important element in the method for producing ready-injection material containing nano-hydraulic lime according to the present invention is the selection of the raw material. The material used in the grinding process, which is one of the steps in the method, is nanosized. Another important step is the calcination process. Calcining is the main process in lime production. The desired sized raw material is calcined by known methods at suitable temperatures to achieve the production of natural hydraulic lime.
本方法の最も重要なステップの１つである、注入材料を準備するステップにおいて、注入材料として満足しなければならない流動性、容積固定、及び貫入特性についての限定条件は、選択された水量、化学添加剤の比率、及び適用される混合手順、によって提供される。 In the step of preparing the injection material, which is one of the most important steps of the method, the limiting conditions regarding flowability, volume fixation, and penetration properties that the injection material must satisfy are determined by the selected water volume, chemical provided by the proportions of additives and the mixing procedure applied.
本願発明の、ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料の製造方法は、現行の技術で形成されている不利点を排除するために開発されている。 The method of manufacturing ready-injection material containing nano-hydraulic lime of the present invention is developed to eliminate the disadvantages created by current technology.
別の視点から、本発明は、本願発明の製造方法によって得られた、ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料に関する。 From another perspective, the present invention relates to a ready-injection material containing nano-hydraulic lime obtained by the production method of the present invention.
本願発明の方法によって製造されたレディインジェクション材料は、公知の方法によって得られた材料とは異なる。なぜなら、本願発明のレディインジェクション材料は、より高い水理効果を有するために、より高い抵抗性を有するからである。 The ready-injection material produced by the method of the present invention differs from materials obtained by known methods. This is because the ready injection material of the present invention has a higher hydraulic effect and therefore has a higher resistance.
したがって、本発明の別の要素は、ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料であり、このレディインジェクション材料は、以下のステップを含んだ方法によって得られる：
ａ）生材料として、少なくとも７０％のＣａＣＯ３を含んだ泥炭土（粘土状の石灰石）を選択するステップ、
ｂ）４００μｍ未満の粒子サイズを有するように、生材料として選択された泥炭土（粘土状の石灰石）を破砕するステップ、
ｃ）１０００～１２００℃の温度で、生材料である泥炭土（粘土状の石灰石）をか焼するステップ、
ｄ）か焼プロセス後に、生材料である泥炭土（粘土状の石灰石）を再破砕するステップ、
ｅ）破砕プロセス後に、か焼された泥炭土のｄ９０の粒子サイズを、２００～７００ｎｍまで減少させるステップ、
ｆ）減少された粒子サイズを有する材料に、空練りプロセスを適用するステップ、
ｇ）空練り後に、材料に水を加え、８００～１０００ｒｐｍの回転で３～６分の間、機械的混合プロセスを提供するステップ、
ｈ）得られた材料に、超流動化化学添加剤を加えるステップ、
ｉ）超音波ポモジナイザ及び機械的混合を使用することによって、３～６分の間、材料を混合するステップ。
Therefore, another element of the invention is a ready-injected material containing nano-hydraulic lime, which ready-injected material is obtained by a method comprising the following steps:
a) selecting as raw material peat soil (clay-like limestone) containing at least 70% CaCO3 ;
b) crushing the peat soil (clay-like limestone) selected as raw material to have a particle size of less than 400 μm;
c) Calcining the raw material peat soil (clay-like limestone) at a temperature of 1000-1200°C;
d) re-crushing the raw material peat soil (clay-like limestone) after the calcination process;
e) reducing the particle size of the calcined peat soil from 200 to 700 nm after the crushing process;
f) applying a dry milling process to the material having reduced particle size;
g) adding water to the material after dry kneading and providing a mechanical mixing process for 3 to 6 minutes at a rotation speed of 800 to 1000 rpm;
h) adding a superfluidizing chemical additive to the obtained material;
i) Mixing the materials for 3-6 minutes by using an ultrasonic pomodizer and mechanical mixing.
当業者は、本発明で提供された新規性を、類似の方法によって提供することができ、及び／または、本方法を、関連技術分野で使用される類似の目的を伴って、他の分野にも適用することができることは明白である。したがってそのような方法は、新規性の基準、特に公知の技術を上回る基準を満たさないことも明白である。 Those skilled in the art will realize that the novelty provided by the present invention can be provided by similar methods and/or the method can be applied to other fields with similar objectives used in the related art. It is clear that the same can also be applied. It is therefore also clear that such a method does not meet the criteria of novelty, in particular the criterion of superiority over known technology.
次に、本発明を、範囲に関するいかなる限定も実現することなく、以下に示す例を用いて説明する。 The invention will now be explained by means of the examples given below, without realizing any limitations as to scope.
［実施例１］粉砕プロセス後にか焼された泥炭土のふるい分け結果
ふるい分け試験が、本発明に従ってか焼された泥炭土に対して成された。分析結果は、表１に記載される。
Example 1 Sieving results of peat soil calcined after the grinding process Sieving tests were carried out on peat soil calcined according to the invention. The analysis results are listed in Table 1.
粉砕プロセス後にか焼された泥炭土のふるい分け結果 Sieving results of calcined peat soil after crushing process
上述の表は、本願発明の製品に関するふるい分け試験の結果を含む。粉砕されたサンプルを、様々なサイズ範囲を伴うふるいを通過させ、通過する材料のパーセントが計算された。 The above table contains the results of sieving tests on the products of the present invention. The ground sample was passed through sieves with various size ranges and the percentage of material passed was calculated.
表でも判るように、か焼された泥炭土の粒子サイズは、粉砕プロセス後に、２００～７００ｎｍの分布を示す。 As can be seen in the table, the particle size of the calcined peat soil shows a distribution of 200-700 nm after the grinding process.
表で示されるように、材料の０．８２％のみが、２０４ｎｍの空隙を有するふるいを通過した。 As shown in the table, only 0.82% of the material passed through the sieve with 204 nm voids.
ふるいの空隙が６８７ｎｍであるとき、全ての材料がふるいを通過した。 All material passed through the sieve when the sieve gap was 687 nm.
粉砕された、か焼された泥炭土の概ね９０％は、４８６ｎｍのサイズのふるいを通過した。 Approximately 90% of the crushed, calcined peat soil passed through the 486 nm size sieve.
［実施例２］ナノ水硬性石灰を含んだレディインジェクション材料のフロー特性の判断
成された実験及び得られた結果は、表２に記載される。
Example 2: Determination of the flow properties of ready-injection materials containing nano-hydraulic lime The experiments performed and the results obtained are listed in Table 2.
本願発明のナノ石灰材料のフロー特性 Flow characteristics of nano-lime material of the present invention
１．開始漏斗：フロー時間を測定することによって、流体材料の粘度測定に使用される。漏斗を通して流体材料が通過する時間が計算される。本願発明の製品は、２０秒以内に漏斗を通過した。このように、規格で４５秒未満と記載された制限が提供されている。
２．フローコーン：泥及びモルタルなど、流体材料のフロー粘度を測定するために使用される。本願発明の製品は、８秒以内にコーンから排出された。このように、規格で２５秒未満と記載された制限が提供されている。
３．発汗：発汗試験における材料の適用ポイントにおいて、２４時間観察した。上記の材料の混合物に存在する水は、２４時間で材料から分離され、適用領域において発汗事象を形成した。この分離は、規格に従い５％未満でなければならない。本願発明の製品において、発汗比率は４．５％と観測された。
４．砂柱：注入材料の、クラックの中への貫入を測定するために使用される。この材料は、異なる粒子サイズを有する砂及び小石が存在する柱に貫入された。この貫入中、材料は、柱の如何なる箇所にも集積されないことが想定され、この材料は特定の貫入時間を有する。この貫入時間及び集積量は、５０秒未満及び２０ｍｌ未満であると、規格に定義されている。本願発明の製品は６秒の貫入時間で、集積は確認できなかった。したがって、本願発明の製品は、最も細いクラックの中でも貫入できることが確認された。
1. Starting funnel: Used to measure the viscosity of fluid materials by measuring the flow time. The time for passage of the fluid material through the funnel is calculated. The product of the invention passed through the funnel within 20 seconds. Thus, the standard provides a stated limit of less than 45 seconds.
2. Flow cone: Used to measure the flow viscosity of fluid materials, such as mud and mortar. The product of the invention was ejected from the cone within 8 seconds. Thus, the standard provides a stated limit of less than 25 seconds.
3. Sweating: At the point of application of the material in the sweating test, observations were made for 24 hours. The water present in the mixture of the above materials separated from the material in 24 hours, forming a sweating event in the application area. This separation must be less than 5% according to the specifications. In the product of the present invention, the perspiration rate was observed to be 4.5%.
4. Sand column: used to measure the penetration of injection material into a crack. This material was penetrated into a column in which sand and pebbles with different particle sizes were present. During this penetration, it is assumed that no material is accumulated anywhere on the column, and this material has a certain penetration time. This penetration time and accumulation volume are defined in the standard to be less than 50 seconds and less than 20 ml. The product of the present invention had a penetration time of 6 seconds, and no accumulation could be confirmed. Therefore, it was confirmed that the product of the present invention can penetrate even the thinnest cracks.
成された試験の結果を検討すると、得られた製品は、規格に示された下限値を下回ること、及び砂柱試験で優れた性能を示し、本発明の目的に従った方法で高い貫入性を有する材料が得られたこと、が判る。 Considering the results of the tests carried out, it can be seen that the obtained product is below the lower limits indicated in the standard and shows excellent performance in the sand column test and has high penetrability in the method according to the objective of the invention. It can be seen that a material having .
Claims (6)
ａ）生材料として、少なくとも７０％のＣａＣＯ３を含んだ泥炭土（粘土状の石灰石）を選択するステップ、
ｂ）４００μｍ未満の粒子サイズを有するように、生材料として選択された泥炭土（粘土状の石灰石）を破砕するステップ、
ｃ）１０００～１２００℃の温度で、生材料である泥炭土（粘土状の石灰石）をか焼するステップ、
ｄ）前記か焼プロセス後に、生材料である泥炭土（粘土状の石灰石）を再破砕するステップ、
ｅ）前記破砕プロセス後に、か焼された泥炭土のｄ９０の粒子サイズを、２００～７００ｎｍまで減少させるステップ、
ｆ）減少された粒子サイズを有する前記材料に、空練りプロセスを適用するステップ、
ｇ）空練り後に、前記材料に水を加え、８００～１０００ｒｐｍの回転で３～６分の間、機械的混合プロセスを適用するステップ、
ｈ）得られた前記材料に、超流動化化学添加剤を加えるステップ、
ｉ）超音波ポモジナイザ及び機械的混合を使用することによって、３～６分の間、前記材料を混合するステップ、
を含むことを特徴とする、方法。 A method for producing a ready injection material containing nano-hydraulic lime, the method comprising:
a) selecting as raw material peat soil (clay-like limestone) containing at least 70% CaCO3 ;
b) crushing the peat soil (clay-like limestone) selected as raw material to have a particle size of less than 400 μm;
c) Calcining the raw material peat soil (clay-like limestone) at a temperature of 1000-1200°C;
d) re-crushing the raw peat soil (clay-like limestone) after said calcination process;
e) reducing the d90 particle size of the calcined peat soil to between 200 and 700 nm after said crushing process;
f) applying a dry milling process to said material having reduced particle size;
g) adding water to the material after dry kneading and applying a mechanical mixing process for 3 to 6 minutes at a rotation speed of 800 to 1000 rpm;
h) adding a superfluidizing chemical additive to said material obtained;
i) mixing the materials for 3 to 6 minutes by using an ultrasonic pomodizer and mechanical mixing;
A method, comprising:
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